1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Изменение высоты дымохода при уменьшении сечения

Дымовая труба: расчет высоты и сечения

Одно из важнейших требований обеспечения безопасности эксплуатации твердотопливного отопительного оборудования – это правильная организация отведения продуктов сгорания. С тем расчетом, чтобы они своевременно и полностью выходили наружу, не проникая в помещение, и уступали место притоку свежего воздуха, необходимого для непрерывного горения топливной закладки. Нарушение этих правил приводит, в лучшем случае, к неэффективной работе печи или котла. Но гораздо страшнее – это вероятность отравления угарным газом или же возникновение пожароопасной ситуации.

Дымовая труба: расчет высоты и сечения

В настоящей статье мы не станем рассматривать возможные варианты возведения дымоходных труб – об этом немало информации в других публикациях нашего портала. Разговор пойдет об основных параметрах трубы – ее сечении, обеспечивающем своевременный отвод продуктов сгорания с оптимальной скоростью, и высоте, обеспечивающей создание необходимой естественной тяги.

Итак, тема сегодняшнего разговора — дымовая труба: расчет высоты и сечения, обоснования и удобные онлайн-калькуляторы.

Почему рассматриваются именно твердотопливные приборы?

Всё просто – с ними в этих вопросах всегда больше проблем, если сравнивать с газовыми. Поясним почему:

  • Прежде всего, газовые отопительные приборы – это практически всегда изделия заводского производства. То есть обязательно имеют патрубок определенного сечения для подсоединения к дымоходу. Оговаривается площадь сечения канала и в технической документации модели. То есть все довольно просто – ни на одном из участков уходящего вверх дымохода зауживать канал не допускается.

Котлы или печи заводской сборки всегда имеют патрубок для подключения дымохода. То есть проблема с сечением дымохода уже не стоит – оно должно быть не меньше указанного в технической документации.

  • Температура выходящих в дымоход продуктов сгорания газа несоизмеримо меньше, чем у образующихся при сгорании древесины или иного твёрдого топлива.
  • Трудно сравнить и объёмы образующихся при сгорании «голубого» и твердого топлива газовых смесей. Разница здесь – весьма существенная!

А вот твердотопливные отопительные приборы, печи или котлы, очень часто создаются самостоятельно. Или же достаются «в наследство» от бывших владельцев дома. И вот здесь никогда не лишней будет проверка параметров подключённого к такому прибору дымохода.

Впрочем, то, что касается высоты трубы и проверки тяги – наверное, можно в полной мере отнести и к газовому отопительному оборудованию. Сечение-то известно, но остальное проверить не помешает.

Но начнем именно с сечения.

Как рассчитать площадь сечения дымовой трубы?

Существует несколько методик расчета оптимального сечения. Например, от размеров топочной камеры очага или от площади поддувального окна печи. Но в этой публикации внимание будет сконцентрировано на той методике, которая основана на оценке объема образующихся в процессе сгораний дымовых газов.

Горение древесины и другого твёрдого топлива всегда сопровождается весьма значительным дымообразованием. И дымоходная труба должна быть в состоянии своевременно отводить эти объемы наружу.

На основе расчётов и опытов специалистами давно уже составлены таблицы, из которых можно получить информацию об удельном дымообразовании для разных типов твердого топлива. То есть какой объем продуктов сгорания образуется при сжигании, скажем, одного килограмма дров, угля, торфа и т.п.

Приведем и мы такую таблицу (в сокращенном варианте). В ней, помимо удельного дымообразования, показаны калорийность топлива (количество тепла, выделяемого при сжигании одного килограмма) и примерная температура продуктов сгорания на выходе из дымоходной трубы. Первая из указанных характеристик нас в заданный момент особо не интересует — просто дает общее представление об эффективности топлива. А вот температура, да, понадобится для расчетов.

Что делать, если возникает обратная тяга в дымоходе частного дома. Причины возникновения и способы устранения

Как правильно собрать дымоход в частном доме, что учесть при его сборке и почему возникает «обратная тяга в дымоходе»? Ответы в нашей статье.

Тяга – это движение дымовых газов вверх по дымовой трубе дома, из области повышенного давления в область пониженного давления. В дымоходе(в трубе) установленного диаметра, высотой не менее 5м., образуется разрежение, это значит образуется необходимый минимальный перепад давления между нижней частью дымохода и верхней, воздух из нижней части, попадая в трубу, уходит вверх. Это и называют тягой. Тягу можно замерить специальными чувствительными приборами, либо взять пушинку и поднести ее к трубе.

Соответственно, если взять трубу достаточного диаметра, в которой у воздуха есть возможность двигаться, и вытянуть ее высоко вверх, то воздух от земли начнет постоянно вытекать наверх. Это происходит потому что вверху ниже давление, а разрежение больше, и воздух стремится туда естественным образом. А на его место придет воздух с других сторон.

В системе «топка + дымоход» тяга действует даже если печь в частном доме не работает. При горении дров образуется повышенное давление во внутренней топочной камере и образующиеся при горении дымовые газы требуют выхода. Все топки и печи имеют конструкцию, выводящую дымовые газы в дымоход.

Высота каждого дымохода подобрана так, чтобы создалась тяга, создалось изначальное разрежение. При горении в топочной камере, выделяется тепло, газы и возникает избыточное давление. Газы движутся в дымоходе под воздействием тяги, стремятся идти из области повышенного в область пониженного давления. Работают законы созданные природой.

Что же такое «плохая обратная тяга»?

Обратная тяга – это движение дымовых газов из области повышенного давления в область пониженного, но не вверх (как описано ранее), а вниз. Обратная тяга образуется при инверсии давления — когда давление вверху выше, чем внизу.

Причинами становятся самые обыденные вещи: если в частном доме или помещении герметично, стоят стеклопакеты, а вместе с дымоходом работает вытяжка, вытягивающая воздух из помещения. Тут и создается пониженное давление относительно окружающей местности. Поэтому, при растопке, когда дымоход пока еще холодный, у воздуха в верхней части дымохода большее давление, чем в помещении. Дым конечно пойдет туда, куда ему легче. Это явление называют «холодный столб». При остывании дымохода, внутри образуется воздушная масса низкой температуры, которая давит вниз, возникает обратная тяга. Если давление в частном доме, не пониженное, то теплый воздух пойдет вверх, в дымоход.

Таким образом, если в доме нет кухонной вытяжки и он не герметичен, никакого застаивания холодного воздуха в топке не будет.

Проверьте: если зимой перед тем, как затопить камин, сперва поджечь газету и занести ее в трубу (минуя топочную часть), то огонь не пойдет в помещение, какой бы ни был столб холодного воздуха. Огонь будет гореть и выходить только в трубу. Это указывает на то, что давление в помещении не пониженное и теплый воздух нормально стремится вверх.

При растопке печи или камина в частном доме иногда дым идёт в помещение. Связано это с тем, что образующиеся дымовые газы при первоначальной растопке еще не успели нагреться, и, при подъёме вверх соприкасаясь с холодными стенками, сразу охлаждаются. После этого они, естественно, устремятся вниз. Снова возникает обратная тяга в вентиляции дымохода. Чтобы нормализовать тягу в печке, важно растапливать правильно, понимая происходящие там процессы.

Опрокидывание тяги

Еще один возникающий вопрос – это опрокидывание тяги. В каких случаях это происходит?

Если дымоход протяженный и холодный (зачастую кирпичный), а давление сниженное. Если соотношение размеров топки и сечения дымохода соответствуют, если в доме нормальное давление, все равно возникает ситуация, когда при растопке пламени не хватает силы и отходящие дымовые газы успевают охладиться в дымоходе и обрушиваются вниз. Почему нет тяги в дымоходе? Происходит подобное при пасмурной погоде, ветре. Бывает, что огонь нормально разгорается, но потом дым валит внутрь дома. Почему нет тяги в печи? Почему образуется обратная тяга в дымоходе? Воздух из дома забирается, и давление снижается, притока воздуха нет. А дымовые газы поднимаясь охлаждаются и обрушиваются вниз. Что надо знать в таких ситуациях? Приоткройте форточку, если помещение имеет стеклопакеты и герметично. Важна подготовка дров, их качество.

Как правильно собрать дымоход?

Существует мнение, что собирать по дыму правильнее. Объясняют тем, что на стыках труб остаются щели, куда забиваются выходящие в трубу дымовые газы. В противоположность этому, считается, что если собрать по дыму, то дым перестанет выходить.

Решить такой спор можно, если в действующей печи дома высверлить в любом месте дымохода отверстие и посмотреть, а что же произойдет. Наиболее интересно сделать это в нижней части. Отверстие высверлите любое, хоть сантиметр в диаметре. Что вы увидите? Из этого отверстия никакого дыма выходить не будет (если не закрывать плотно дымоход сверху).

Что же важнее учесть при сборке дымохода?

Главное – учесть то, что в каждом дымоходе дома возможно возникновение конденсата, особенно когда он еще холодный и теплые дымовые газы, поднимаясь сильно охлаждаются. На стенках может оседать конденсат, который стекает по трубе.

Если дымоход собран по дыму, то конденсат легко проникает в щели и увлажняет изоляцию, полностью лишая её теплоизолирующих свойств. Тут и до пожара недалеко. Поэтому сборка модульных дымоходов ведётся только по конденсату. Дымоходы собираются на четкий стык, с герметиком по внутренней трубе. Однако дымоходы сами по себе должны быть качественными, чтобы не оставалось посторонних щелей. Если щели останутся — через них зайдет воздух, и получается, что все равно тяги не будет.

Но дымоход ведь большой, высокий! Не понимая в чем причина, вызывают мастеров. Мастера используют простой метод: накрывают сверху дымоход и смотрят, откуда пойдет дым. Тут обнаруживаются всевозможные нестыковки в дымоходе, которые и приводят к тому, что подсасывается воздух внутрь дымохода. Помните? Воздух стремится вверх, туда, где давление ниже. Поэтому, чем больше щелей, тем хуже тяга внизу. Сборка по дыму, к сожалению, не учитывает саму суть тяги. В результате огонь горит, а дым прёт во все стороны. Хотя логика тут не сложная — дым идет из области повышенного в область пониженного давления, туда, куда ему легче.

В чем измеряется тяга?

Норма тяги для стандартного камина или печи — в среднем 10 Паскаль (Па). Замеряется тяга за дымовым патрубком, так как именно там видны скорость эвакуации дымовых газов и соответствие соотношению размеров топки печи и диаметра дымохода.

Что еще влияет на величину тяги?

В первую очередь, высота дымохода. Минимально необходимая высота – 5 метров. Этого достаточно для возникновения естественного разрежения и начала движения вверх. Чем выше дымоход, тем сильнее тяга. Однако, в кирпичном дымоходе сечением в среднем 140х140мм., при высоте свыше 10-12 метров, тяга уже не возрастает. Это происходит потому, что значение шероховатости стенок растет с увеличением высоты. Поэтому, избыточная высота не влияет на тягу. Подобный вопрос возникает у желающих использовать под дымоходы каналы в домах. Они бывают большой высоты и узкого сечения, поэтому серьёзный камин редко подсоединяют к такому дымоходу.

Факторы влияющие на тягу:

  • Температура отходящих дымовых газов. Чем выше температура, тем скорее устремляются дымовые газы вверх, возникает большая тяга.
  • Прогреваемость дымохода. Чем быстрее прогревается дымоход, тем быстрее нормализуется плохая тяга.
  • Степень шероховатости дымохода, внутренних стенок. Шероховатые стенки тягу снижают, при гладких стенках тяга лучше.
  • Форма сечения дымохода. Круглое сечение – это образец; овальное, прямоугольное и так далее. Чем замысловатее форма, тем это сильнее влияет на тягу, снижая ее.
  • Важно отметить,что влияет и соотношение размеров топки, диаметра выходного патрубка и диаметра дымоходной трубы. При избыточной высоте проектируемого дымохода, следует подумать о том, чтобы уменьшить сечение дымохода в среднем на 10%. На топку, на дымовой патрубок, установить переходник (например с 200-го диаметра на 180-й) и саму трубу брать 180-ую. Это допускается производителями. Если для примера говорить о «EdilKamin», видно, что он расписывает в инструкциях к топкам, какого диаметра брать дымоход в зависимости от высоты.
  • высота до 3 м – диаметр 250,
  • высота от 3 м до 5 м – 200,
  • высота от 5 м и выше – 180 или 160. Строгие рекомендации.

Другие производители (как пример, фирма Supra) допускают, что возможны изменения. Некоторые вовсе не допускают. Поэтому руководствуясь инструкциями, не стоит забывать и о происходящих в дымоходе процессах.

Как измеряется тяга?

Вначале затопите печь или камин в доме. Топить не менее получаса, чтобы нормализовались процессы. Затем, проделав отверстие в трубе чуть выше дымового патрубка, вставьте туда специальный датчик депримометра и измерьте тягу. Проверьте, избыточна она или ее не хватает. Факторов, влияющих на тягу, много, рассмотрим еще несколько.

Роза ветров

Ситуация когда господствующие ветра задувают прямо в дымоход и снижают тягу либо разворачивают её. Дымоход ставят с наветренной стороны, конечно если определены направления ветров. Если дымоход расположен далеко от конька и ниже, нельзя использовать подветренную сторону. Многоэтажные дома и деревья тоже влияют на тягу. Для компенсации порывов ветра и неудачного расположения дымохода используют антиветровые дефлекторы. По нормативам дымоход выводится на полметра выше конька. Если расстояние от конька 1,5 м — 3 м, то выводится в один уровень с коньком. Если расстояние свыше 3-х метров, то дальше действуют по формуле: от горизонтали, проведенной от конька, 10 градусов вниз. На практике дымоход делают выше конька, либо в один уровень с коньком. Важно использовать один дымоход для одной печи в доме.

Установка дымохода.

Когда выполняется установка дымохода, то для обеспечения хорошей тяги необходимо, чтобы высота каминной трубы соответствовала двум параметрам:

1. Не менее 5 м должна составлять на крыше общая высота трубы от колосниковой решетки до оголовка дымовой трубы. Тем сильнее будет тяга, чем больше у трубы будет высота.

2.Труба должна не меньше, чем на 50 см возвышаться над коньком крыши, но при условии, что расстояние между ними будет до 1,5 м. Если же дальше, тогда отметка будет определяться с учетом угла наклона кровли.

Дымоход с вентиляционными трубами под одним колпаком объединять запрещается. Когда они располагаются в одном блоке, тогда необходимо поднять выше выход от очага.

Для расчёта дымохода вы можете воспользоваться калькулятором расчета дымохода.

Наилучшую тягу в дымоходе обеспечивает вертикальная прямая труба. Если в трубе имеются изгибы, горизонтальные или наклонные участки, то они ухудшают тягу. Когда не удается установка дымохода в прямом виде, нужно сделать смещение при помощи наклонных элементов, и выбрать угол не более 45º. В месте подключения нормами разрешается установка горизонтального участка, но его длина ограничена 1 м. Вне зависимости от наклона труб, сумма горизонтальных проекций смещений осей труб не должна превышать 2 м от уровня выхода из камина до оголовка на кровле. При этом минимальную высоту дымохода (5 м) требуется увеличить на эту величину (сумму полученных проекций).

Нельзя допускать, чтобы для камина сечение дымохода было меньше положенного, больше — можно, но только в меру. Оптимальные параметры сечения определить несложно, для этого необходимо:

— если камин заводской, то достаточно просто посмотреть инструкцию к конкретной модели. У таких каминов выход круглого профиля составляет диаметр от 150 до 260 мм;

— исходя из размеров топки, можно ориентировочно определить размеры сечения дымохода для камина. Для этого используют формулу: сечение трубы круглого профиля должно быть равно 10% площади зеркала камина. При выполнении более точных подсчетов учитывается еще форма дымохода (прямоугольник или квадрат) и его высота. Кроме формул, можно также воспользоваться специальными графиками взаимозависимости показателей.

Когда каминная труба сделана из кирпича, то нужно сделать поправку на сопротивление движению газов, которое вызывают неровности кладки. Дополнительно сечение необходимо увеличить на 5-20%, в зависимости от того, насколько аккуратно выполнена кладка.

Улучшение тяги без переделки дымохода.

Существует три способа для улучшения тяги, не переделывая при этом дымоход внутри дома:

— над крышей увеличивается высота дымохода. При определенной направлении ветра, этот способ может иметь положительный эффект, но только если труба расположена на значительном расстоянии (больше 1,5 м) от конька кровли;

— на оголовок крыши устанавливается специальный дымоходный флюгер. Хотя он себя никак не проявляет в штиль, но защищает от задувания в ветреную погоду, препятствуя возникновению обратной тяги;

— можно выполнить установку электрического дымохода. Такой способ достаточно дорогой, но зато гарантирует эффективный результат.

Неправильная установка дымохода и ошибки при выборе материала для труб.

При выборе материала для труб требуется, чтобы его свойства соответствовали условиям эксплуатации. Изготовить трубу для камина можно из следующих материалов:

— кирпичная кладка. Является наиболее надежным и традиционным вариантом. При этом полнотелый печной кирпич должен обладать высоким качеством обжига. Это особенно важно когда к дымоходу подключается заводская топка длительного горения. В экономном режиме в трубе возможно выпадение конденсата, из-за невысокой температуры выходящих газов. Если использовать для дымохода пористый и недостаточно прочный кирпич, то он начнет разрушаться, прежде всего над крышей, потому что там зимой будет замерзать влага.

Наиболее оптимальное решение в этом случае — установка вкладыша из нержавеющей стали внутри кирпичного канала.

— трубы из нержавеющей стали. Используются одинарные или двойные утепленные трубы. Считаются самым доступным и популярным видом дымоходов, они быстро монтируются и не требуют возведения фундамента. Однако для эксплуатации с каминными топками подходят не все виды нержавеющей стали. Рабочая температура жаропрочных марок начинается от 700 ºС и выше, такими считаются: AISI 304, AISI 309, AISI 316, AISI 321, а у марок AISI 430, AISI 409 рабочие температуры начинаются от 500 ºС. В течении недолгого времени сталь способна выдержать максимальные температуры, которые выше на 200-250 ºС.

В каминах с открытой топкой отходящие газы нагреваются до 350-600 ºС, с закрытой — до 200-500 ºС. Но такие данные справедливы только до момента пока камин топят в штатном режиме (не нагружая много дров и не превышая указанное в инструкции время интенсивного горения). Некоторые стремясь побыстрее «раскочегарить» камин, могут довести до 1000 ºС температуру отходящих газов, которые заметно остывают продвигаясь по вертикальному дымоходу, но на первом метре могут очень сильно нагреться.

Идеальным решением для установки дымохода является сталь марки AISI 321. Она обладает необходимой жаропрочностью, вполне доступна по цене и устойчива к возгоранию сажи. Для газовых каминов трубы этой марки тоже подходят лучше всего. Для угольных каминов рекомендуется марка AISI 309, она дороже, но жаростойкость у нее выше. Если камин топить умеренно, то можно установить компромиссную систему дымохода: первый от топки сегмент длиной около 1 м, выполняется толщиной 1 мм из трубы марки AISI 321, выше можно использовать менее дорогую сталь (AISI 409) и уменьшить толщину до 0,8 мм. Но такой дымоход возгорания сажи может не выдержать, поэтому нужно использовать качественное топливо и следить, чтобы внутренние поверхности труб были чистыми.

— эмалированные воздуховоды. Максимальная температура таких труб 650 ºС, а рабочая не превышает 500 ºС. Для закрытых топок они теоретически подходят, так как инструкция предусматривает использование дымоходов с ограничением температуры в 500 ºС. Однако на практике эмалированная труба повышенной термической нагрузки может не выдержать, если были нарушены рекомендации производителя и она использовалась с мощными топками.

Установка дымохода из керамики.

Такие дымоходы используются редко, хотя они полностью соответствуют требованиям, предъявляемым для камина. Но их не устанавливают из-за высокой стоимости.

Шесть ошибок при строительстве дымохода

Ошибки, допущенные при строительстве дымохода, могут аукнуться серьезными неприятностями: стать причиной затратной переделки или вовсе привести к угару или возгоранию. Поэтому жизненно важно соблюдать все строительные нормы и прислушиваться к советам специалистов.

1. Неизвестно, чем руководствуются владельцы строений, планирующие дымоходы причудливой формы. Любой печник скажет, что оптимальная форма дымохода — цилиндр. Ведь чем больше на пути дыма преград, тем сложнее ему проходить и тем больше сажи отложится на стенках.

2. На стадии проектирования не соблюдаются требования к горизонтальным участкам дымохода (их длина не должна превышать 1 метр, ведь теплый воздух движется вертикально, а не горизонтально). Несоблюдение этого требования станет причиной плохой тяги и повышенного отложения сажи на данном участке.

3. Проведя «апгрейд» отопительной системы своего загородного дома, владельцы просто используют старый кирпичный дымоход для вновь установленного отопительного котла (газового), вместо того, чтобы вставить в него гильзу — трубу из кислотостойкой стали.

Имейте ввиду: Домохозяева в первую очередь беспокоятся об эстетике интерьера, словом, о внешней стороне дела, и не задумываются о состоянии дымоотводящих каналов. Именно трубочист, а не дизайнер, может дать профессиональное заключение о состоянии этих каналов и, если надо, произвести их реконструкцию.

4. Экономия на материалах в случае монтажа дымохода неуместна. Недостаточно просто вывести его на улицу и успокоиться на этом. Дымоход должен возвышаться не менее чем на 0,5 м над коньком кровли при расположении трубы на расстоянии до 1,5 м от конька; быть не ниже конька кровли при расположении дымохода на расстоянии 1,5- 3 м от конька. Для плоских кровель нужна дымоходная труба выше 1 метра. Неправильный расчет высоты трубы над коньком может привести к тому, что, например, дорогостоящая обшивка в новенькой бане с самой современной банной печью за несколько месяцев покроется слоем черной копоти, не говоря уже о возможном отравлении угарным газом. Обратите внимание, что трубу для дымохода не стоит делать и чересчур длинной, это затруднит выход дыма, и чистить такую трубу будет непросто.

Имейте ввиду: ремонт дымоходов зачастую обходится дороже, чем правильный монтаж при строительстве дома. И потому все параметры дымоходов должны быть учтены на стадии проектирования здания.

5. Неверный выбор материала приведет в скором будущем к незапланированным затратам. Хорошо себя зарекомендовали дымоходы из нержавеющей стали, керамические и металлокерамические дымоходы. При этом, специалисты не рекомендуют использовать материалы, не предназначенные для строительства дымоходов, например асбест и алюминий. Еще недавно дымоходам из асбестоцементных труб не было альтернативы. При этом у асбестоцементных труб есть только одно достоинство — дешевизна. Зато недостатков гораздо больше: сложность монтажа, негерметичность стыков, впитывание конденсата, наконец, при высокой температуре асбестовые трубы лопаются и даже взрываются. Стальные трубы под воздействием конденсата быстро ржавеют. Если речь идет о газовом котле, то и кирпич не вариант — кислотная среда может разрушить его за несколько лет.

6. Установив в доме дополнительную печь или камин, ничтоже сумняшеся, объединить нескольких установок в одну дымоотводную сеть. Собственно это возможно, но лишь при наличии технических расчетов, произведенных профессионалом. Нельзя самостоятельно менять размеры уже имеющегося дымохода или же объединять несколько конструкций в одну.

Советы от трубочиста

Перед розжигом стоит сжечь пару газет. Холодный воздух нагреется и при зажигании отопительного устройства не возникнет обратная тяга.

Заслонка для дымохода предотвращает появление обратной тяги. Она монтируется в дверцу печи (камина) или непосредственно в трубу дымохода. Закрывая заслонку — тяга уменьшается. Открываем — поперечное сечение увеличивается, и тяга тоже. После того, как прогорело топливо, можно закрыть заслонку, уменьшив теплопотери.

Дымоход требует чистки трубы как минимум два раза за отопительный период.

Проектирование и строительство нового дымохода – это работа для профессионала. Чтобы не наделать ошибок, собираясь купить дымоход, обратитесь к специалистам магазина Дымовой, где представлен широкий ассортимент отопительных систем для дома, коттеджа, каминные топки, печи для бань и саун, печи-камины.

0 0 vote
Article Rating
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
×
×
Adblock
detector